题目内容

18．常见金属单质A、B和非金属单质C、D以及它们化合物之间的转化关系如图所示．F、J既能溶于强酸M又能溶于强碱N，Z的摩尔质量为198g•mol-1，且其中各元素的质量比为钾：金属B：氧=39：28：32．

请回答以下问题：
（1）Z的化学式为K2FeO4．
（2）写出检验X中阳离子的方法：取试样少许，滴加3～4滴KSCN溶液，呈血红色．
（3）写出E和A在高温下反应的化学方程式：8Al+3Fe3O4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Al2O3+9Fe．
（4）写出A和N反应的离子方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．

分析 A和B是金属单质，且二者在高温下发生置换反应，则该反应为铝热反应，所以A是Al，E是金属氧化物，F既能溶于强酸M又能溶于强碱N，F是Al2O3，B是常见金属，系列转化生成红褐色沉淀Y为Fe（OH）3，所以B是Fe，E是金属氧化物，所以D是O2，E是Fe3O4，铁和非金属单质反应生成X，X能和强碱N反应生成红褐色沉淀Fe（OH）3，氢氧化铁和碱、C反应生成Z，所以Z中含有铁元素，Z的摩尔质量为198g•mol-1，且其中各元素的质量比为：钾：铁：氧=39：28：32，钾、铁、氧的物质的量之比=$\frac{39}{39}$：$\frac{28}{56}$：$\frac{32}{16}$=2：1：4，所以其化学式为K2FeO4，根据元素守恒知，强碱N为KOH，氢氧化铁能被C单质氧化，且C是气体，B和C反应生成铁盐，则C是Cl2，X是FeCl3，H为KAlO2，H和M反应生成J，J能溶于强酸和强碱，则J为Al（OH）3，然后结合物质的性质来解答．

解答 解：A和B是金属单质，且二者在高温下发生置换反应，则该反应为铝热反应，所以A是Al，E是金属氧化物，F既能溶于强酸M又能溶于强碱N，F是Al2O3，B是常见金属，系列转化生成红褐色沉淀Y为Fe（OH）3，所以B是Fe，E是金属氧化物，所以D是O2，E是Fe3O4，铁和非金属单质反应生成X，X能和强碱N反应生成红褐色沉淀Fe（OH）3，氢氧化铁和碱、C反应生成Z，所以Z中含有铁元素，Z的摩尔质量为198g•mol-1，且其中各元素的质量比为：钾：铁：氧=39：28：32，钾、铁、氧的物质的量之比=$\frac{39}{39}$：$\frac{28}{56}$：$\frac{32}{16}$=2：1：4，所以其化学式为K2FeO4，根据元素守恒知，强碱N为KOH，氢氧化铁能被C单质氧化，且C是气体，B和C反应生成铁盐，则C是Cl2，X是FeCl3，H为KAlO2，H和M反应生成J，J能溶于强酸和强碱，则J为Al（OH）3，
（1）由上述分析可知，Z是高铁酸钾，其化学式为K2FeO4，故答案为：K2FeO4；
（2）X是氯化铁，铁离子和硫氰根离子反应生成血红色溶液，所以可以用硫氰化钾溶液检验铁离子，其操作方法是：取试样少许，滴加3～4滴KSCN溶液，呈血红色，
故答案为：取试样少许，滴加3～4滴KSCN溶液，呈血红色；
（3）高温下，四氧化三铁和铝发生置换反应生成氧化铝和铁，反应方程式为8 Al+3Fe3O4 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Al2O3+9Fe，
故答案为：8 Al+3Fe3O4 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Al2O3+9Fe；
（4）A是铝，N是氢氧化钾，铝和氢氧化钾溶液反应生成偏铝酸钾和氢气，离子反应方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，
故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．

点评 本题考查无机物的推断，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应及现象为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意元素化合物知识的应用，明确铝热反应为突破口结合Z的相对分子质量可推断物质，题目难度不大．

练习册系列答案
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